(57)【要約】【課題】  温度に対して直線的に変化する出力電圧を得ることができる積層型ＮＴＣサーミスタを提供する。【解決手段】  積層型ＮＴＣサーミスタ１Ａにおいては、外部電極５と接続されたサーミスタ層３と、外部電極６と接続されたサーミスタ層４とは、サーミスタ素体２の一部を挟んで対向するようにサーミスタ素体２内に形成されている。これにより、外部電極５と外部電極６との間では、サーミスタ層３、サーミスタ素体２の一部及びサーミスタ層４が直列に接続されることになる。ここで、サーミスタ層３のＢ定数Ｂ１及びサーミスタ層４のＢ定数Ｂ２は、サーミスタ素体２のＢ定数Ｂ０より低くなっている。従って、積層型ＮＴＣサーミスタ１Ａによれば、温度に対して出力電圧を直線的に変化させることが可能になる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のＢ定数を有する複数のセラミック層が積層されてなるサーミスタ素体を具備する積層型ＮＴＣサーミスタであって、
前記所定のＢ定数より低い第１のＢ定数を有する第１のサーミスタ層と、
前記第１のサーミスタ層と接続された第１の外部電極と、
前記所定のＢ定数より低い第２のＢ定数を有する第２のサーミスタ層と、
前記第２のサーミスタ層と接続された第２の外部電極とを備え、
前記第１のサーミスタ層と前記第２のサーミスタ層とは、前記サーミスタ素体の一部を挟んで対向するように前記サーミスタ素体内に配置されていることを特徴とする積層型ＮＴＣサーミスタ。
【請求項２】
前記第１のサーミスタ層と前記第２のサーミスタ層とは、前記セラミック層の積層方向と直交する方向において対向していることを特徴とする請求項１記載の積層型ＮＴＣサーミスタ。
【請求項３】
前記第１のサーミスタ層の一部と前記第２のサーミスタ層の一部とは、前記セラミック層の積層方向において対向していることを特徴とする請求項１記載の積層型ＮＴＣサーミスタ。
【請求項４】
前記サーミスタ素体内には、前記第１のサーミスタ層と前記第２のサーミスタ層との間に位置するように、前記所定のＢ定数より低い第３のＢ定数を有する第３のサーミスタ層が配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の積層型ＮＴＣサーミスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型ＮＴＣサーミスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、所定のＢ定数を有するＮＴＣサーミスタにおいては、温度に対して出力電圧が曲線的に変化するので、その出力電圧を処理するためにはマイクロコンピュータが必要になるなど、回路が複雑化するという問題があった。
【０００３】
このような問題を解決するために、第１のＢ定数を有するＮＴＣサーミスタと、第１のＢ定数と異なる第２のＢ定数を有するＮＴＣサーミスタとが並列又は直列に接続されて構成された複合型ＮＴＣサーミスタが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような複合型ＮＴＣサーミスタによれば、温度に対して出力電圧が直線的に変化するので、回路を単純化することが可能になる。
【特許文献１】特開２００３−２７２９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近時、上述したような複合型ＮＴＣサーミスタを一素子で具現化することが要請されていた。
【０００５】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、温度に対して直線的に変化する出力電圧を得ることができる積層型ＮＴＣサーミスタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る積層型ＮＴＣサーミスタは、所定のＢ定数を有する複数のセラミック層が積層されてなるサーミスタ素体を具備する積層型ＮＴＣサーミスタであって、所定のＢ定数より低い第１のＢ定数を有する第１のサーミスタ層と、第１のサーミスタ層と接続された第１の外部電極と、所定のＢ定数より低い第２のＢ定数を有する第２のサーミスタ層と、第２のサーミスタ層と接続された第２の外部電極とを備え、第１のサーミスタ層と第２のサーミスタ層とは、サーミスタ素体の一部を挟んで対向するようにサーミスタ素体内に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
この積層型ＮＴＣサーミスタにおいては、第１の外部電極と接続された第１のサーミスタ層と、第２の外部電極と接続された第２のサーミスタ層とは、サーミスタ素体の一部を挟んで対向するようにサーミスタ素体内に配置されている。これにより、第１の外部電極と第２の外部電極との間では、第１のサーミスタ層、サーミスタ素体の一部及び第２のサーミスタ層が直列に接続されることになる。ここで、第１のサーミスタ層の第１のＢ定数及び第２のサーミスタ層の第２のＢ定数は、サーミスタ素体の所定のＢ定数より低くなっている。従って、この積層型ＮＴＣサーミスタによれば、温度に対して出力電圧を直線的に変化させることが可能になる。
【０００８】
また、第１のサーミスタ層と第２のサーミスタ層とは、セラミック層の積層方向と直交する方向において対向していることが好ましい。このような構成によれば、積層方向と直交する方向において対向する第１のサーミスタ層の内側端部と第２のサーミスタ層の内側端部との距離や当該内側端部の幅等に基づいて、温度に対する出力電圧特性を容易に調整することが可能になる。
【０００９】
或いは、第１のサーミスタ層の一部と第２のサーミスタ層の一部とは、セラミック層の積層方向において対向していることが好ましい。このような構成によれば、積層方向において対向する第１のサーミスタ層の一部と第２のサーミスタ層の一部との距離や当該一部の面積等に基づいて、温度に対する出力電圧特性を容易に調整することが可能になる。
【００１０】
また、サーミスタ素体内には、第１のサーミスタ層と第２のサーミスタ層との間に位置するように、所定のＢ定数より低い第３のＢ定数を有する第３のサーミスタ層が配置されていることが好ましい。このような第３のサーミスタ層を設けることで、温度に対する出力電圧特性の調整の容易化が可能になる。
【００１１】
なお、第１のＢ定数と第２のＢ定数とは、所定のＢ定数より低ければ、同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。このことは、第２のＢ定数と第３のＢ定数とについても、また、第３のＢ定数と第１のＢ定数とについても同様である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る積層型ＮＴＣサーミスタによれば、温度に対して直線的に変化する出力電圧を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る積層型ＮＴＣサーミスタの好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［第１実施形態］
【００１４】
図１に示されるように、積層型ＮＴＣサーミスタ１Ａは、Ｂ定数（所定のＢ定数）Ｂ０を有する複数のセラミック層が積層されてなる直方体状のサーミスタ素体２を具備している。このサーミスタ素体２内には、Ｂ定数Ｂ０より低いＢ定数（第１のＢ定数）Ｂ１を有する矩形状のサーミスタ層（第１のサーミスタ層）３と、Ｂ定数Ｂ０より低いＢ定数（第２のＢ定数）Ｂ２を有する矩形状のサーミスタ層（第２のサーミスタ層）４とが形成されている。なお、サーミスタ素体２を構成するセラミック層は、例えば、Ｍｎ、Ｃｏを主成分とし、更に、Ｎｉ、Ｃａ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｆｅの少なくとも１種以上を含有するペロブスカイト型金属酸化物により形成されており、サーミスタ層３，４は、例えば、Ｍｎ、Ｃａを主成分とし、更に、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｓｍ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｔａの少なくとも１種以上を含有するペロブスカイト型金属酸化物により形成されている。
【００１５】
サーミスタ層３とサーミスタ層４とは、サーミスタ素体２を構成するセラミック層の積層方向（以下、単に「積層方向」という）と直交する方向において、サーミスタ素体２の一部を挟んで対向している。換言すれば、サーミスタ層３の内側端部３ａとサーミスタ層４の内側端部４ａとは、積層方向と直交する方向において所定の距離だけ離間している。また、サーミスタ層３の外側端部３ｂは、積層方向と直交する方向において対向するサーミスタ素体２の側面２ａ，２ｂのうちの側面２ａに達しており、サーミスタ層４の外側端部４ｂは、側面２ｂに達している。
【００１６】
サーミスタ素体２の側面２ａには、サーミスタ層３の外側端部３ｂと接続された外部電極（第１の外部電極）５が形成されており、サーミスタ素体２の側面２ｂには、サーミスタ層４の外側端部４ｂと接続された外部電極（第２の外部電極）６が形成されている。これらの外部電極５，６は端子電極として機能する。なお、外部電極５，６は、例えば、Ａｇ、Ｐｄ又はＡｇ−Ｐｄ合金により形成されている。
【００１７】
次に、積層型ＮＴＣサーミスタ１Ａの製造方法について説明する。
【００１８】
まず、金属元素比率でＭｎ、Ｃｏ、Ｎｉがそれぞれ４５モル％、４５モル％、１０モル％となるように、酸化物又は炭酸塩の原料を湿式混合し、均一に混合されたセラミック材料を乾燥させ、更に仮焼成して仮焼成粉とする。この仮焼成粉を湿式粉砕し、粉砕された仮焼成粉末にバインダを加えてスラリーとする。そして、このスラリーをドクターブレード法又はスクリーン印刷法等によってシート状に成形した後、乾燥させて、サーミスタ素体２を構成するセラミック層となるグリーンシートを得る。
【００１９】
このようにして得られたグリーンシート上に、金属元素比率でＭｎ、Ｃａ、Ｃｏをそれぞれ４５モル％、４５モル％、１０モル％含有する材料を含むペーストをスクリーン印刷して、サーミスタ層３，４となるサーミスタ層を形成する。続いて、サーミスタ層が形成されたグリーンシート及びサーミスタ層が形成されていないグリーンシートを所定の順序で積層し、圧力を加えて各グリーンシートを互いに圧着させてグリーンシート積層体とする。
【００２０】
このグリーンシート積層体を乾燥させた後、ダイシングソー等によって所定寸法に切断して積層体チップとする。そして、この積層体チップを１１００℃〜１２００℃の温度で焼成して、サーミスタ層３，４が形成されたサーミスタ素体２を得る。続いて、積層方向と直交する方向において対向するサーミスタ素体２の側面２ａ，２ｂに、Ａｇを主成分とする導電ペーストを転写法により塗布し、焼付けて外部電極５，６を形成し、積層型ＮＴＣサーミスタ１Ａを完成させる。
【００２１】
以上説明したように、積層型ＮＴＣサーミスタ１Ａにおいては、外部電極５と接続されたサーミスタ層３と、外部電極６と接続されたサーミスタ層４とは、サーミスタ素体２の一部を挟んで対向するようにサーミスタ素体２内に形成されている。これにより、外部電極５と外部電極６との間では、サーミスタ層３、サーミスタ素体２の一部及びサーミスタ層４が直列に接続されることになる。ここで、サーミスタ層３のＢ定数Ｂ１及びサーミスタ層４のＢ定数Ｂ２は、サーミスタ素体２のＢ定数Ｂ０より低くなっている。従って、積層型ＮＴＣサーミスタ１Ａによれば、温度に対して出力電圧を直線的に変化させることが可能になる。なお、Ｂ定数Ｂ１とＢ定数Ｂ２とは、Ｂ定数Ｂ０より低ければ、同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。
【００２２】
また、積層型ＮＴＣサーミスタ１Ａにおいては、サーミスタ層３とサーミスタ層４とは、積層方向と直交する方向において対向している。このような構成によれば、積層方向と直交する方向において対向するサーミスタ層３の内側端部３ａとサーミスタ層４の内側端部４ａとの距離や当該内側端部３ａ，４ａの幅等に基づいて、温度に対する出力電圧特性を容易に調整することが可能になる。
【００２３】
また、一般的に、サーミスタ素体２の表面層では特性が変化してしまっているが、積層型ＮＴＣサーミスタ１Ａでは、サーミスタ層３、サーミスタ素体２の一部及びサーミスタ層４というようにサーミスタ素体２の内部において温度に対する出力電圧特性がとられるため、特性が変化してしまった表面層からの影響が防止される。
【００２４】
積層型ＮＴＣサーミスタ１Ａは上述した実施形態に限定されない。
【００２５】
例えば、積層方向と直交する方向において対向するサーミスタ層３とサーミスタ層４とは、図２に示されるように、サーミスタ素体２内に複数対形成されていてもよい。
【００２６】
また、サーミスタ素体２内には、図３に示されるように、サーミスタ層３とサーミスタ層４との間に位置するように、サーミスタ素体２のＢ定数Ｂ０より低いＢ定数（第３のＢ定数）Ｂ３を有するサーミスタ層（第３のサーミスタ層）７が形成されていてもよい。このようなサーミスタ層７を設けることで、温度に対する出力電圧特性の調整の容易化が可能になる。なお、Ｂ定数Ｂ３は、Ｂ定数Ｂ０より低ければ、Ｂ定数Ｂ１やＢ定数Ｂ２と同一であってもよいし、異なっていてもよい。
［第２実施形態］
【００２７】
図４に示されるように、積層型ＮＴＣサーミスタ１Ｂは、サーミスタ素体２内におけるサーミスタ層３，４の配置において、上述した積層型ＮＴＣサーミスタ１Ａと異なっている。つまり、積層型ＮＴＣサーミスタ１Ｂでは、サーミスタ層３の一部３ｃとサーミスタ層４の一部４ｃとが、サーミスタ素体２の一部を挟んで積層方向において対向している。換言すれば、サーミスタ層３の一部３ｃとサーミスタ層４の一部４ｃとは、積層方向において所定の距離だけ離間している。
【００２８】
このように構成された積層型ＮＴＣサーミスタ１Ｂにおいては、上述した積層型ＮＴＣサーミスタ１Ａと同様に、外部電極５と外部電極６との間では、サーミスタ層３、サーミスタ素体２の一部及びサーミスタ層４が直列に接続されることになる。ここで、サーミスタ層３のＢ定数Ｂ１及びサーミスタ層４のＢ定数Ｂ２は、サーミスタ素体２のＢ定数Ｂ０より低くなっている。従って、積層型ＮＴＣサーミスタ１Ｂによれば、温度に対して出力電圧を直線的に変化させることが可能になる。
【００２９】
また、積層型ＮＴＣサーミスタ１Ｂにおいては、サーミスタ層３の一部３ｃとサーミスタ層４の一部４ｃとは、積層方向において対向している。このような構成によれば、積層方向において対向するサーミスタ層３の一部３ｃとサーミスタ層４の一部４ｃとの距離や当該一部３ｃ、４ｃの面積等に基づいて、温度に対する出力電圧特性を容易に調整することが可能になる。
【００３０】
積層型ＮＴＣサーミスタ１Ｂは上述した実施形態に限定されない。
【００３１】
例えば、サーミスタ層３の一部３ｃとサーミスタ層４の一部４ｃとが、サーミスタ素体２の一部を挟んで積層方向において対向していれば、図５に示されるように、サーミスタ層３，４のそれぞれがサーミスタ素体２内に一層又は複数層形成されていてもよい。
【００３２】
また、サーミスタ素体２内には、図６に示されるように、サーミスタ層３の一部３ｃとサーミスタ層４の一部４ｃとの間に位置するようにサーミスタ層７が形成されていてもよい。このようなサーミスタ層７を設けることで、温度に対する出力電圧特性の調整の容易化が可能になる。
【００３３】
本発明は、上述した第１及び第２実施形態に限定されない。
【００３４】
例えば、サーミスタ素体２内においてサーミスタ層３とサーミスタ層４とが対向する方向は、積層方向と直交する方向や積層方向に限定されず、図７に示される積層型ＮＴＣサーミスタ１Ｃのように、積層方向と直交する方向及び積層方向のいずれとも交差する方向であってもよい。
【００３５】
また、積層方向と直交する方向及び積層方向のいずれとも交差する方向において対向するサーミスタ層３とサーミスタ層４とは、図８に示される積層型ＮＴＣサーミスタ１Ｃのように、サーミスタ素体２内に複数対形成されていてもよい。そして、積層方向と直交する方向及び積層方向のいずれとも交差する方向において対向するサーミスタ層３とサーミスタ層４との間に位置するように、サーミスタ層７がサーミスタ素体２内に形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る積層型ＮＴＣサーミスタの第１実施形態の断面図である。
【図２】図１に示された積層型ＮＴＣサーミスタの変形例の断面図である。
【図３】図１に示された積層型ＮＴＣサーミスタの変形例の断面図である。
【図４】本発明に係る積層型ＮＴＣサーミスタの第２実施形態の断面図である。
【図５】図４に示された積層型ＮＴＣサーミスタの変形例の断面図である。
【図６】図４に示された積層型ＮＴＣサーミスタの変形例の断面図である。
【図７】本発明に係る積層型ＮＴＣサーミスタの変形例の断面図である。
【図８】本発明に係る積層型ＮＴＣサーミスタの変形例の断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…積層型ＮＴＣサーミスタ、２…サーミスタ素体、３…サーミスタ層（第１のサーミスタ層）、４…サーミスタ層（第２のサーミスタ層）、５…外部電極（第１の外部電極）、６…外部電極（第２の外部電極）、７…サーミスタ層（第３のサーミスタ層）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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